세계의 다운스트림 프로세싱 시장 규모는 2025년에 407억 8,000만 달러로 추정되며, 예측 기간(2025-2030년)의 CAGR은 13.1%로, 2030년에는 754억 7,000만 달러에 달할 것으로 예측됩니다.
팬데믹의 초기 단계는 제조 공정의 현저한 감소와 의약품의 수요 및 공급 제한으로 인해 일회용 바이오프로세싱 시장의 성장에 상당한 영향을 미쳤습니다. 코로나19 확진자 수가 증가함에 따라 효과적인 의약품과 백신에 대한 수요가 증가했고, 이로 인해 바이오 제약 회사들은 오염 가능성이 적고 배치 간 멸균 테스트가 줄어든 다운스트림 프로세싱 시스템과 기술을 도입했습니다. 이는 팬데믹 기간 동안 시장 성장에 영향을 미쳤습니다.
시장 성장의 요인으로는 전 세계적으로 생명공학 분야에 대한 수요 증가, 바이오 제약 회사의 연구 개발 지출 증가, 위탁 제조 회사의 중요성 증가 등이 있습니다.
연구 개발에 대한 제약 지출 증가, 다양한 비즈니스 전략 채택 및 첨단 기술로 인해 바이오 제약 산업에서 다운스트림 프로세싱이 점점 더 많이 채택되고 있으며, 예측 기간 동안 시장 성장을 촉진하고 있습니다. 미국 의회예산국(CBO)이 발표한 자료에 따르면, 2021년 제약 업계는 2019년 8,300만 달러에 비해 2020년에는 전 세계적으로 약 2,000억 달러를 연구 개발에 지출한 것으로 나타났습니다. 따라서 기업의 연구 개발에 대한 투자가 증가함에 따라 혁신적인 바이오 프로세스 기술을 채택할 수 있는 역량이 더욱 증가하여 다성분 분리, 관류 크로마토그래피 시스템, 고처리량 프로세스 개발 및 고해상도 멤브레인 시스템을 위한 연속 다운스트림 프로세싱 시스템이 채택되어 시장 성장이 증가합니다.
고효율, 비용 절감, 일반적으로 크로마토그래피 분리 및 멤브레인 여과가 지배적인 다운스트림 프로세싱이 제공하는 여러 가지 이점도 시장 성장에 기여하고 있습니다.
또한 바이러스 비활성화를 평가하는 데 필터의 활용도가 높아지면서 시장 성장이 증가할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2020년 5월에 발표된 '항체 기반 치료제의 정제, 분석 및 특성화에 대한 접근법'이라는 제목의 기사에 따르면 항체의 다운스트림 프로세싱의 마지막 두 단계에는 종종 바이러스 여과와 한외 여과라는 두 가지 기본 바이오 의약품 생산 기술이 포함되는 것으로 관찰되었습니다. 또한, 연속 처리 및 단일 클론 항체(mAb) 농도 증가와 같은 최근의 발전으로 바이러스 필터는 바이오 제약 산업의 요구를 더 잘 충족하도록 발전했습니다. 또한 동일한 출처에 따라 파보 바이러스 잔류성 필터는 이제 새로운 mAb 공정 개발에 활용되고 있습니다. 따라서 항체 및 관련 바이오 치료제 생산에서 바이러스 필터의 사용 증가와 최근 필터 사용의 발전은 다운스트림 프로세싱에 대한 수요를 증가시켜 시장 성장을 촉진 할 것으로 예상됩니다.
그러나 높은 기기 비용과 정제 병목 현상은 예측 기간 동안 시장 성장을 제한 할 것으로 예상됩니다.
항체 부문은 여러 질환 치료를위한 항생제 수요 증가, 단일 클론 항체에 대한 수요 증가와 같은 요인으로 인해 예측 기간 동안 다운 스트림 처리 시장에서 상당한 성장을 목격 할 것으로 예상됩니다. 예를 들어, 2022년 8월에 발표된 「Recent Advances and Future Directions in Downstream Processing of Therapeutic Antibodies(치료용 항체의 다운스트림 프로세스에 있어서의 최근의 진보와 향후의 방향성)」이라는 제목의 기사에 따르면 항체 생산을 위한 관류 방법의 채택이 증가함에 따라 배치 공정의 대안으로 연속 및 반연속 다운스트림 공정이 검토되고 있습니다. 또한, 크로마토그래피 단위 활동에 대한 심층적인 지식을 제공하는 통계적 및 기계론적 모델링 기법을 이용한 다운스트림 공정 개발이 증가하고 있습니다.
또한 항생제 내성이 증가함에 따라 내성 균주에 대항하는 항체 개발에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이는 항체 생산에서 다운스트림 프로세싱의 채택을 증가시켜 시장 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다.
또한 항체의 효율적인 정제를위한 제품 개발을 위한 기업 활동이 증가하고있는 것도 시장 성장에 기여하고 있습니다. 예를 들어 Cytiva는 2021년 1월 단클론항체(mAb) 정제 과정의 조기 개발을 위해 HiScreen Fibro PrismA를 출시했습니다. Fibro 기술은 효율적인 질량 전달을 위해 셀룰로오스 섬유로 만든 개방형 다공성 흡착제를 사용합니다. 파이브로 기술은 연구 및 공정 개발을 가속화하고 대규모 제조에서 생산량을 높이는 고속 사이클링 크로마토그래피를 가능하게 합니다.
따라서 앞서 언급 한 요인으로 인해 시장은 예측 기간 동안 크게 성장할 것으로 예상됩니다.
북미는 업계의 항체 생산에서 다운 스트림 바이오 프로세싱 채택 증가, 바이오 프로세스 기술 촉진에 대한 정부 이니셔티브 증가, 잘 구축 된 의료 인프라의 존재와 같은 요인으로 인해 다운 스트림 프로세싱 시장에서 상당한 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다.
바이오 제약 산업의 제조 공정 발전을 위한 정부 자금 및 투자 증가도 시장 성장에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 2021년 7월에는 미국 상무부 산하 국립표준기술연구소(NIST)로부터 총 1억 5,300만 달러의 보조금을 받은 국립 바이오의약품 제조 혁신 연구소(NIIMBP)가 있습니다. 또한 미국 구조 계획의 일환으로 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 코로나 바이러스 전염병의 중단, 대비 및 대응을 위한 연구 개발을 지원하기 위해 3년간 8,300만 달러를 NIIMBL에 지원했습니다.
기업 활동이 증가하고 시장에서의 입지를 유지하기 위해 합병, 인수, 시설 확장 등 다양한 비즈니스 전략을 채택하는 데 집중하는 것도 시장 성장에 기여하고 있습니다. 예를 들어, 2022년 4월, Merck는 무석 국가 하이테크 산업 개발구와 계약을 체결했습니다. 이 협정을 통해 Merck는 중국 동부의 강소성 우석시에 단일 청소년 제조 센터를 확장합니다. 또한 2022년 3월에는 Thermo Fisher Scientific이 버지니아주 리치몬드의 임상 연구 사업을 확대하기 위해 9,700만 달러를 투자했습니다. 이 시설은 의약품 개발을 가속화하기 위해 일관된 고품질 실험실 서비스를 요구하는 바이오 의약품 산업 수요 증가를 지원합니다. 마찬가지로 2021년 4월 Thermo Fisher Scientific은 바이오프로세스용 단일 사용 크로마토그래피 시스템인 HyPeak 크로마토그래피 시스템을 출시했습니다.
따라서 앞서 언급 한 요인으로 인해 시장은 예측 기간 동안 크게 성장할 것으로 예상됩니다.
다운스트림 프로세싱 시장은 매우 세분화되어 상당수의 기업이 시장 성장에 크게 기여하고 있습니다. 시장 진출 기업은 시장에서 제품 라인을 변화시키기 위해 거액의 투자를 하고 있습니다. 마찬가지로 기술 변화에 따라 더 나은 기술 인프라에 대한 요구가 커지고 있으며 고객의 요구에 부응하기 위해 시장 진출기업은 지속적으로 신제품을 개발하고 있습니다. 이 시장의 주요 기업으로는 Lonza Group, Thermo Fisher Scientific Inc., Danaher Corporation, Sartorius Stedim BIoTech SA, Merck KGaA(Merck Millipore), 3M Company, Eppendorf AG 등이 있습니다.
The Global Downstream Processing Market size is estimated at USD 40.78 billion in 2025, and is expected to reach USD 75.47 billion by 2030, at a CAGR of 13.1% during the forecast period (2025-2030).
The initial phase of the pandemic has had a substantial impact on the growth of the single-use bioprocessing market owing to the significant decline in manufacturing processes and restricted demand and supply of drugs. With the increasing number of COVID-19 cases, the demand for effective drugs and vaccines were increased which has increased the adoption of downstream processing systems and technology by biopharmaceutical companies due to fewer chances of contamination and reduced sterilization tests between the batches. This impacted the market growth during the pandemic.
The factors attributing to the market growth are the increasing demand for the biotechnology sector globally, rising research and development expenditure in biopharmaceutical companies, and an increase in the prominence of contract manufacturing companies.
With the increasing pharmaceutical spending on research and development, adoption of various business strategies, and advanced technology, downstream processing is being increasingly adopted in the biopharmaceutical industry, boosting market growth over the forecast period. According to the data published by the Congressional Budget Office, in 2021, it has been observed that pharmaceutical industries have spent nearly USD 200 billion on research and development in 2020 globally compared to USD 83 million in 2019. Thus, the increasing investment in research and development by the companies further increases the capabilities of the company to adopt innovative bioprocess technologies, resulting in the adoption of continuous downstream processing systems for multicomponent separations, perfusion chromatography systems, high-throughput process development, and high-resolution membrane systems, thereby increasing market growth.
Several advantages offered by downstream processing, such as high efficiency, reduce costs, and generally dominated by chromatographic separations and membrane filtrations are also contributing to the market growth.
Also, the rising utilization of filters in assessing viral inactivation is expected to increase the market growth. For instance, according to an article published in May 2020, titled 'Approaches to Purification, Analysis, and Characterization of Antibody-Based Therapeutics', it has been observed that the final two steps of downstream processing for antibodies often involve the two fundamental biopharmaceutical production technologies of virus filtration and ultrafiltration. Additionally, with current developments like continuous processing and increased monoclonal antibody (mAb) concentrations, virus filters have developed to better meet the needs of the biopharmaceutical industry. Furthermore, as per the same source, parvovirus-retentive filters are now utilized for the development of new mAb processes. Thus, the increased usage of virus filters in the production of antibodies and related biotherapeutics and recent advances in the use of filters is expected to increase the demand for downstream processing which in turn is anticipated to boost the market growth.
However, the high cost of instruments and purification bottleneck are expected to restrain the market growth over the forecast period.
The antibodies segment is expected to witness significant growth in the downstream processing market over the forecast period owing to the factors such as rising demand for antibiotics for the treatment of several disorders, and growing demand for monoclonal antibodies. For instance, according to an article published in August 2022, titled 'Recent Advances and Future Directions in Downstream Processing of Therapeutic Antibodies', continuous and semi-continuous downstream processes are being investigated as alternatives to batch processes due to the increased adoption of perfusion methods for antibody production. In addition, the development of downstream processes is increasingly using statistical and mechanistic modeling techniques, which allows for a deeper knowledge of chromatographic unit activities.
In addition, antibiotic resistance is on the rise, which increases the demand for developing antibodies that act against resistant strains. This is expected to increase the adoption of downstream processing in antibody production, thereby fueling market growth.
Furthermore, the rising company activities for developing products for efficient purification of antibodies are also contributing to the market growth. For instance, in January 2021, Cytiva launched HiScreen Fibro PrismA for early monoclonal antibody (mAb) purification process development. The Fibro technology uses an open porous adsorbent material made of cellulose fibers for efficient mass transfer. The Fibro technology enables rapid cycling chromatography which accelerates research and process development and boosts output in large-scale manufacturing.
Thus, owing to the aforementioned factors, the market is expected to grow significantly during the forecast period.
North America is expected to hold a significant market share in the downstream processing market owing to the factors such as the increasing adoption of downstream bioprocessing in antibodies production in the industry, rising government initiatives in promoting bioprocess technologies, and the presence of a well-established healthcare infrastructure.
The rising government funding and investment for advancing the manufacturing process in biopharmaceutical industries are also contributing to market growth. For instance, in July 2021, the National Institute for Innovation in Manufacturing Biopharmaceuticals (NIIMBP) received two grants totaling USD 153 million from the National Institute of Standards and Technology (NIST) of the United States Department of Commerce. Also, as part of the American Rescue Plan, the National Institute of Standards and Technology (NIST) gives NIIMBL USD 83 million over three years to assist in research and development aimed at halting, preparing for, and responding to coronavirus epidemics.
The rising company activities and increasing focus on adopting various business strategies such as a merger, acquisition, and expansion of the facility to withhold their position in the market are also contributing to the market growth. For instance, in April 2022, Merck entered into an agreement with Wuxi National High-tech Industrial Development Zone. Under the agreement, Merck expands its single-use manufacturing center in Wuxi, East China's Jiangsu province. Also, in March 2022, Thermo Fisher Scientific Inc., invested USD 97 million to expand its clinical research operations in Richmond, Virginia. The facilities support increasing demand across biopharma for consistent, high-quality laboratory services to accelerate drug development. Similarly, in April 2021, Thermo Fisher Scientific launched the HyPeak chromatography system, a single-use chromatography system for bioprocessing, with significant functions in therapeutic protein as well as vaccine development.
Thus, owing to the aforementioned factors, the market is expected to grow significantly during the forecast period.
The downstream processing market is highly fragmented with the presence of a considerable number of companies that are significantly contributing to the market growth. The market players are investing massive amounts to transform their product lines in the market. Likewise, with varying technology the need for better technology infrastructures are rising, to cater to the need of the customers, market participants are continuously inventing new products. Some of the key players in the market are Lonza Group, Thermo Fisher Scientific Inc., Danaher Corporation, Sartorius Stedim Biotech S.A., Merck KGaA (Merck Millipore), 3M Company, and Eppendorf AG.